镫骨小窗术后砧镫关节角度与听力效果的关系探讨

方延青 张坤 陈兵

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院国家卫生健康委员会听觉医学重点实验室（上海 200031）

耳硬化症又称耳海绵化症，是传导性耳聋的常见原因之一，其确切病因尚未明确[1,2]。该病好发于青壮年,男女发病比例约为1∶2.5[3]。自从1956年Shea成功完成了镫骨底板切除手术并使用镫骨假体重建听骨链之后,耳科学进入现代镫骨手术时代[4]。目前镫骨小窗技术的手术方式被广泛采用[5]。

听骨链包括三对听小骨和两对关节，这些解剖结构均可影响鼓膜与镫骨之间声波能量的传递效率。据报道，在听骨链传导通路中，声波的高频传输损失归因于锤砧关节[6]，而砧镫关节的僵硬可导致400到1000 Hz之间听力的损失，且在740 Hz平均损失为6 dB，差异有统计学意义[7]；此外，砧镫关节的分离可导致镫骨运动的速度下降，从而使声能传递在0.8 kHz降低1 dB，在1kHz以上频率降低9 dB[8]。

可见，砧镫关节的状态（包括其僵硬和异常连接等）是影响听骨链重建手术预后的重要因素[7,9]，即影响术后听力效果。在正常解剖学中，通常认为镫骨假体的理想角度应垂直于砧骨和镫骨底板[10,11]。但砧镫关节角度的确切作用仍未明确。因此，本研究旨在确定术后是否存在理想的砧镫关节角度，并探讨镫骨小窗技术人工镫骨植入术后砧镫关节角度改变对听力结果的影响。

1 资料和方法

1.1 临床资料

自2017年5月至2020年3月，对54例临床耳硬化症患者的耳部HRCT影像学资料进行测量，共58侧耳。所有患者均具有术前及术后耳部薄层HRCT图像资料，术前术后听力学资料。其中，男性16例，女性38例；左侧27例，右侧31例；中位年龄40±13.6岁（16-72岁）。病人的听力学数据、砧镫关节角度均采用术前及术后自身对照。所有患者均签署知情同意书且符合临床耳硬化症相关的诊断标准。

1.2 仪器和设备

采用西门子16排多层螺旋CT，层厚0.6 mm，层间距0.5 mm，电压140 kV,电流100 mAS，矩阵512×512，水平扫描基础线为眦耳线，冠位扫描基线取眦耳线的垂直线。

1.3 研究方法

1.3.1 手术方式

所有手术均由一人在显微镜下完成，患者全麻后予行耳道内切口,显露镫骨并探查镫骨固定情况，用三棱针在镫骨足板中后1/3处打孔，并将合适长度的Piston（宾格或科思型,直径0.4mm）挂钩固定于砧骨长脚近豆状突处,末端置于镫骨底板开窗内。剪断镫骨前弓及后弓、切除镫骨肌肌腱、分离砧镫关节、取出镫骨板上结构,确认听骨链活动正常、复位外耳道皮肤-鼓膜瓣、耳道内填塞,切口缝合,适当加压包扎。术中注意保护鼓索神经及面神经。

1.3.2 多平面重组高分辨率CT图像获得及测量方法

将患者耳部HRCT在工作站上进行多平面重建。调整图像水平位定位线平行于砧骨长脚；在矢状位上，使定位线中心点位于砧镫关节，调节矢状位定位线，获得砧骨长脚及镫骨板上结构（或镫骨假体长轴）的最佳显示层面。由同一名放射科医生进行砧镫关节角度的测量，对于每个MPR-HRCT图像上的砧镫关节角度，测量三次，取平均值。本研究选取砧镫关节角度相关的三个参数，即术后砧镫关节角度、术前术后砧镫关节角度变化的绝对值（术后砧镫关节角度与术前砧镫关节角度差值的绝对值）、砧镫关节角度与90°的偏差（即术后砧镫关节角度减去90°），并分析以上参数与术后听力结果的关系。

1.3.3 听力学资料

获得所有入组病人术前1月内及术后平均3.0±5.2月（0.25-18月）的纯音测听资料。利用Excel软件计算0.25、0.5、1.0、2.0、4.0 kHz的单频率术后平均听力效果以及0.5、1.0、2.0、4.0 kHz四频率听阈平均值（PTA）。

1.3.4 统计学分析方法

利用Stata10.0软件中的配对t检验进行听力学资料分析，利用相关性分析对砧镫关节角度与术后听力进行评估；率的比较采用卡方检验。P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

对于所有患者，术前气导平均阈值为56.8±9.5 dB，术后改善到29.4±9.7 dB（P=0.0001）。术前骨导平均阈值为30.4±8.1 dB，术后改善到18.6±7.3 dB（P=0.0001）。术前气骨导差为 26.4±9.8 dB，术后改善到 10.8±6.4 dB（P=0.0001）。67%（39/58例）病人术后气骨导差≤10dB，92%（53/58例）的患者术后气骨导差≤20dB。手术中及术后未出现全聋、恶性眩晕、出血、感染等严重并发症。术后仅2例患者出现了轻微的眩晕，均在半天内缓解。术前49例（84%）患者患耳有耳鸣，术后41例有不同程度的减轻，6例耳鸣与术前相比变化不大，2例术后耳鸣加重（但均在后续随访中减轻）。

术前砧镫关节角度为95.3±9.7°，术后为102.7±6.4°，扩大了7.4°（P=0.0001）（图1）。对于术后砧镫关节角度参数，包括术后砧镫关节角度变化绝对值、术后砧镫关节角度与90°的偏差以及术后砧镫关节角度与手术成功率的关系，结果显示，术前术后砧镫关节角度变化小于20°时，手术成功率为72%；变化大于20°时，成功率为0%（表1）。术后砧镫关节角度与90°偏差小于20°时，手术成功率为70%；偏差大于20°时，成功率下降为40%；即术后砧镫关节角度与90°偏差大于20°时，成功率下降30%（表2）。术后砧镫关节角度小于105°时，手术成功率为79%；大于105°时，手术成功率为42%。术后砧镫关节角度大于105°比小于105°时，成功率下降了37%（表3）。

表1 术前与术后砧镫关节角度变化绝对值与手术成功率的关系（n=58）Table1 RelationshipbetweenabsolutevalueofchangesoftheISJanglepre-and postoperatively andsurgicalsuccessrate（n=58）

表2 术后砧镫关节角度与90°的偏差与手术成功率的关系（n=58）Table 2 The relationship between the deviation of the postoperative ISJ angle and 90°and the surgical success rate（n=58）

表3 术后砧镫关节角度与手术成功率的关系（n=58）Table 3 The relationship between the postoperative ISJ angle and the success rate（n=58）

图1 术前术后砧镫关节角度Fig.1 Preoperative and postoperative ISJ angle

另外，通过相关性分析得出，在低频250Hz至1kHz，砧镫关节角度变化与术后气导有弱的正相关 性（250Hz：P=0.01,r=0.33；500Hz：P=0.046,r=0.26；1kHz：P=0.03,r=0.29）（图2）。砧镫关节角度变化与术后2kHz至4kHz气导无相关性（P＞0.05）。砧镫关节角度变化与术后骨导仅在1kHz有弱的正相关性（P=0.01,r=0.31）（图2）,在其余频率无相关性（P＞0.05）。砧镫关节角度变化与所有频率术后气骨导差均无相关性（P＞0.05）。

图2 砧镫关节角度变化与术后气导、骨导相关性分析Fig.2 Results of correlation relationship between changes of the ISJ angle and postoperative AC and BC

在低频250Hz至1kHz，砧镫关节角度变化与术后气导增益有弱的负相关性（250Hz：P=0.04,r=-0.28；500Hz：P=0.008,r=-0.35；1kHz：P=0.01,r=-0.32）（图3）。在2k至4kH，砧镫关节角度变化与术后气导增益无相关性（P＞0.05）。砧镫关节角度变化与术后骨导增益及气骨导差增益均无相关性（P＞0.05）。

图3 术后砧镫关节角度变化与术后气导增益相关性分析Fig.3 Results of correlation relationship between the changes of the ISJ angle and postoperative AC gain

此外，术后砧镫关节角度、术后砧镫关节角度与90°偏差的绝对值与术后气导、骨导、气骨导差及术后气导增益、骨导增益、气骨导差增益之间均无相关性。

3 讨论

在低频声波条件下，镫骨的运动形式为线性活塞式运动，在高频时镫骨沿底板的长轴和短轴摇摆运动[12-14]。Lemmerling等使用了厚度为1 mm颞骨CT扫描图像，发现在86%的轴位平面和67%的冠状位平面可以识别砧镫关节[15]。在本研究中，利用多平面重建技术（MPR）在0.6mm层厚的CT图像上，所的病例均可以观察到砧镫关节，即其显示率为100%，这表明MPR-CT足以显示砧镫关节角度。

传统上认为砧骨长脚与镫骨板上结构之间应为直角，且镫骨板上结构与镫骨底板之间亦应为直角，这有利于声波能量从鼓膜传递到镫骨底板[9，11]。在本研究中，术前砧镫关节角度测量平均值为93.3°，与Singh等[16]的研究接近（为90.5°）。本研究发现，镫骨小窗手术后，砧镫关节角度平均增加了7.4°。据报道，听骨链的病变或重建状态导致的砧骨和镫骨之间方向的不垂直会对听力效果产生影响[17]。砧镫关节角度的改变可能通过改变砧骨与镫骨板上结构（或镫骨假体）之间的空间位置关系来影响镫骨的运动，从而改变该部位某些频率声能的传递效率。本研究发现，砧镫关节角度改变与术后低频（250Hz，500Hz，1kHz）气导有弱的正相关性，与术后低频气导增益有弱的负相关性，即砧镫关节角度改变越大，越不利于术后低频气导的改善，这与Alian等的结果类似[7]。另外，术后听力效果与砧镫关节角度的变化关系更密切，而不是砧镫关节角度本身。

本研究表明，砧镫关节角度与理论上理想角度（即90°）的偏差与所有听力学参数之间均无相关性。提示术后砧镫关节角度不必为传统认识中“理想的”90°也能达到较理想的听力效果。Skinner等人基于对13具颞骨尸体的研究认为砧镫关节角度偏离90°会对镫骨假体尺寸或大小的选择产生影响[9]，而本研究中砧镫关节角度参数与Piston植入长度之间无相关性。

4 结论

镫骨小窗技术piston型镫骨假体植入手术扩大了砧镫关节角度。与术后砧镫关节角度相比，术前与术后砧镫关节角度的变化可能对术后听力效果的影响更大；术后砧镫关节角度变化越大，越不利于低频气导的恢复。当术后砧镫关节角度较其术前值变化小于20°及术后砧镫关节角度与90°的偏差小于20°时，听力效果较好。